Klemmenspannung

Schaltung mit Eingangswiderstand Z_a

Kennlinie

Klemmenspannung (Englisch: terminal voltage) oder Polspannung ist ein Begriff aus der Elektrotechnik. Sie bezeichnet die elektrische Spannung (Formelzeichen U), die zwischen den zwei Anschlüssen einer Stromquelle oder Spannungsquelle gemessen werden kann. Die Bezeichnung leitet sich von den Anschlüssen der Stromquellen her, hier werden bei höheren Stromstärken die verbindenden Leiter mittels einer Schraubverbindung festgeklemmt.

Sie ist die Differenz aus Leerlaufspannung U₀ (historische Bezeichnung: Elektromotorische Kraft EMK) und dem Produkt aus Ausgangswiderstand oder auch Innenwiderstand R_i (im allgemeinen Fall die Impedanz: Z_i) der Spannungsquelle und dem Strom I oder, als zweiten Lösungsweg: Strom mal Lastwiderstand R_a.

$U=U_0-I\cdot Z_i$ oder einfach $U=I\cdot Z_a$

Bei Belastung, wenn der Spannungsquelle Strom entnommen wird, sinkt die Klemmenspannung in Abhängigkeit von der Stromstärke, bis sie im Fall eines Kurzschlusses bei Null liegt (Spezialfall der Stromanpassung). Den höchsten Wert hat die Klemmenspannung also, wenn kein Strom fließt (die Klemmen offen sind), sie also im Leerlauf ist (Spezialfall der Spannungsanpassung). Bei Leistungsanpassung ist die Klemmenspannung halb so groß wie die Leerlaufspannung.

Mit der Klemmenspannung kann man Rückschlüsse auf die Beschaffenheit, richtige Funktion und Qualität der Quelle ziehen, da sich mit den Formeln (bei bekanntem Lastwiderstand) sowohl die Leerlaufspannung als auch der Ausgangswiderstand der Quelle berechnen lassen.

Literatur

• F. Möller, H. Frohne, K.-H. Löscherer, H. Müller: Grundlagen der Elektrotechnik (Leitfaden der Elektrotechnik). B. G. Teuber Stuttgart, ISBN 3-519-46400-4